2.2. Состав средств автоматизации асутп

Состав средств автоматизации АСУТП подразделяется на средства получения, преобразования, передачи, отображения и ввода информации, регулирующие (управляющие), вычислительные и исполнительные устройства, приборы и устройства, необходимые для наладки и проверки работоспособности комплекса технических средств АСУТП, запасные приборы.

Непосредственно на объекте устанавливаются измерительные преобразователи температуры (термометры сопротивления, термоэлектрические термометры), деформационные преобразователи давления с дистанционной передачей показаний, уровнемеры (с визуальным отсчетом, гидростатические, поплавковые и буйковые, ёмкостные, индуктивные), расходомеры (переменного перепада в сужающем устройстве, постоянного перепада давления, тахометрические, электромагнитные, ультразвуковые, вихревые и массовые), газоанализаторы (объёмные химические, тепловые, магнитные, оптические, электрические, хроматографические), анализаторы состава жидкостей (кондуктометрические, электродные, безэлектродные, потенциометрические) и др. [11].

В состав технических средств, устанавливаемых по месту, входят исполнительные органы, преобразующие управляющие воздействия в механическое перемещение (открытие клапанов и заслонок), в изменение частоты вращения электродвигателей или изменение режима работы насосов.

В специальных помещениях располагаются шкафы с микропроцессорными управляющими контроллерами, оснащенными устройствами связи с объектом (УСО) для ввода и вывода аналоговых, импульсных, дискретных и цифровых сигналов.

В помещении пункта управления (блочного или центрального щита управления) располагаются операторские станции (пульты оператора) с установленными в них программируемыми контроллерами и экранами коллективного пользования.

В непосредственной близости от технологического оборудования располагаются местные щиты управления с установленными на них устройствами локальной автоматики. Местными щитами пользуются по мере необходимости обходчиками и сменными мастерами.

2.3. Цифровая реализация типовых линейных алгоритмов регулирования

В настоящее время подавляющее большинство АСР непрерывными теплотехническими объектами строится на технической базе микропроцессорных управляющих контроллеров. Формирование регулирующих воздействий в таких системах осуществляется цифровыми вычислительными устройствами (ВУ), которые оперируют не с непрерывными сигналами, а с дискретными числовыми последовательностями. Перед поступлением в ВУ непрерывные сигналы квантуются по времени и по уровню [1]. Структурная схема АСР непрерывным объектом с цифровым регулятором приведена на рис. 4.

Рис. 4. АСР с цифровым регулятором

АЦП – аналого-цифровой преобразователь; ВУ – вычислительное устройство; ЦАП - цифро-аналоговый преобразователь

В непрерывных и цифровых АСР теплотехническими объектами применяются типовые законы регулирования (линейные алгоритмы) с пропорциональным (П), пропорционально-интегральным (ПИ), пропорционально-интегрально-дифференциальным (ПИД) преобразованием ошибки регулирования ε(t) в регулирующее воздействие µ(t).

В случае непрерывной АСР (рис.2) регулятор описывается следующими формулами:

П-алгоритм